EP2213958B1 - Brennwert-Wärmetauscher für Brauchwassererwärmung - Google Patents

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EP2213958B1
EP2213958B1 EP10000454.8A EP10000454A EP2213958B1 EP 2213958 B1 EP2213958 B1 EP 2213958B1 EP 10000454 A EP10000454 A EP 10000454A EP 2213958 B1 EP2213958 B1 EP 2213958B1
Authority
EP
European Patent Office
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heat exchanger
housing
condensate
heat
inlet
Prior art date
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EP10000454.8A
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French (fr)
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EP2213958A3 (de
EP2213958A2 (de
Inventor
Christiaan Hertgers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • F24H8/006—Means for removing condensate from the heater
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the invention relates to a heat cell with a heat exchanger, preferably for condensing heaters.
  • DE 33 07 330 A1 shows a Kondensations2020kessel in which condensate is accumulated in the lower part of a housing and the exhaust gases of the burner is passed through this condensate.
  • the condensate is a spiral heat exchanger for the use of thermal energy of the condensate. Over the entire cross-sectional area is Condensate collected so that it comes in operation to a considerable cooling of the condensate on the outer walls.
  • EP 1884722 A2 shows a container for the neutralization of condensate, ion which is also a heat exchanger for using thermal energy of the condensate.
  • Object of the present invention is therefore to provide a heat cell with a heat exchanger, preferably for condensing heaters, which allows a further energetic use of the condensate.
  • thermal energy from the condensate which - depending on the operating condition - a temperature up to 55 ° C has to be transferred to heating or service water.
  • process water flows into a heating device at a temperature of 5 to approx. 20 ° C so that a temperature difference between condensate and service water of up to 50 K is available.
  • In the housing are - preferably up to the height of entry into the condensate drain - arranged one or more displacement body. Consequently, only a reduced amount of condensate must be accumulated in the housing until it enters the condensate drain.
  • the relevant surface for the evaporation is reduced and at a fall of the condensate level, the target height is reached faster again.
  • For the heating of the service water is only relevant that the corresponding area of the heat exchanger is surrounded by condensate.
  • the heat exchanger consists at least partially of a helical tube, which is preferably arranged with a vertical central axis in the housing.
  • a helical tube which is preferably arranged with a vertical central axis in the housing.
  • the heat exchanger consists at least partially of a cylindrical shell, which is preferably arranged with a vertical central axis around the housing.
  • a combustion chamber wall is also used as a heat exchanger surface.
  • the heat exchanger as protected in claim 5, has an input below the inlet to the condensate drain and this input is connected to a service water inlet, so hot water can be heated simply by condensate.
  • FIG. 1 shows a heat cell 1 of a heater not shown in more detail with a cylindrical housing 2 with a vertical center axis without the feature essential to the invention, which in FIG. 3 is shown.
  • a fuel-fired burner 3 is centrally located above a fuel-fired burner 3 .
  • a heat exchanger 6 is arranged above a heat exchanger 6 .
  • the heat exchanger 6 consists of two superposed, helical heat exchangers 61, 62 for heat transfer of the thermal energy of the exhaust gases of the burner 3 on service and heating water of the heater.
  • Down in the cylindrical housing 2 a condensate drain 5 is centrally arranged, the inlet 7 projects through a pipe in the housing 2, wherein the inlet is arranged at a distance a above the lowest point of the housing 2.
  • the condensate drain 5 opens into a siphon 9.
  • the housing also has an opening for connection of an exhaust pipe connection 4.
  • the helical heat exchanger 62 is arranged in the upper region of the housing 2 around the burner 3.
  • the inlet 11 of the heat exchanger 62 is connected to the return of the heater; the output 12 of the heat exchanger 62 with the flow.
  • the helical heat exchanger 61 is disposed below the heat exchanger 62 and connected via the input 8 with a cold water inlet.
  • the output 10 of the heat exchanger 61 is connected to a hot water tank, not shown, or a secondary heat exchanger for hot water.
  • a partition wall 13 is arranged horizontally.
  • a fuel gas-air mixture is burned on the surface of the burner 3.
  • the resulting exhaust gases mainly carbon monoxide, water vapor and residual air, flow through the upper heat exchanger 62 of the heat exchanger 6 radially outward and are thereby cooled by heat to the heating circuit of the heater.
  • the exhaust gases flow below the partition 13 from outside to inside and are cooled further.
  • the exhaust gas falls below the dew point (about 55 ° C), whereby condensate is formed, which flows in the cylindrical housing 2 down.
  • the condensate is collected in the housing 2, whereby the condensate level rises until condensate 14 accumulates in the housing 2 to the height of the inlet 7 in the condensate drain 5.
  • the process water is preheated by the warm condensate 14.
  • the hot water is further heated by the already cooled in the heat exchanger 62 exhaust gas of the burner 3, whereby the exhaust gas is further cooled and further condensate is formed.
  • the condensate level exceeds the height a, condensate flows through the condensate outlet 5 and the siphon 9.
  • the siphon 9 prevents exhaust gas from escaping through the condensate outlet 5.
  • the cooled exhaust gas finally escapes via the exhaust pipe connection 4.
  • the service water flowing through the outlet 10 of the lower heat exchanger 61 is colder than the usual service water temperature, the service water must be further heated in a hot water tank, not shown, or a secondary heat exchanger for dhw.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the heat cell according to the invention also without the feature essential to the invention.
  • the housing 2 in this case additionally has a water jacket, which acts as a heat exchanger 63.
  • a transition 15 ensures that in the heat exchanger 61 heated hot water is transferred to the heat exchanger 63.
  • the process water can absorb more heat of the exhaust gas, before the heated service water is forwarded via the output 10 back to a hot water tank or a secondary heat exchanger for hot water. Since the service water in this case also exchanges heat with the exhaust gas after the first radial flow through the upper heat exchanger 62, the service water is heated further than in the variant according to the invention FIG. 1 ,
  • FIG. 3 shows the variant according to the invention, in which two displacement bodies 16, 17 are arranged in the housing 2.
  • the inner displacement body 16 encloses the condensate drain 5 rotationally symmetrical and closes at the bottom with the bottom of the housing 2.
  • Above the displacement body 16 has a conical course, which also serves as an inlet 7 in the condensate drain 5.
  • the outer displacement body 17 fills a part of the space between the heat exchanger 61 and the wall of the housing 2.
  • Condensate 14 thus accumulates only in the remaining space. As a result, the relevant for the evaporation of condensate 14 surface is reduced and at a fall of the condensate level, the target height (up to the entrance 7) is reached faster again.
  • For the heating of the service water is only relevant that the corresponding area of the heat exchanger 61 is surrounded by condensate 14.
  • the displacement body 16, 17 may also protrude above the inlet 7 in the condensate drain 5 upwards. Then, however, care should be taken in the inner displacement body 16 that an outflow is ensured in the condensate drain 5, for example via a line or a slot.
  • FIG. 4 shows an alternative not according to the invention with two heat exchangers 6, 64 in two housings 2, 18.
  • the exhaust gases of the burner 3 are first in coaxial about the burner 3 arranged heat exchanger 6 of heating water of a not detailed cooled shown heating circuit.
  • the exhaust gas can be minimally cooled to the return temperature of the heating circuit.
  • Condensate 14 flows via the condensate outlet 5 of the first housing 2 into a first siphon 9.
  • the cooled exhaust gases flow via an exhaust gas guide 19 into a secondary heat exchanger housing 18, in which a secondary heat exchanger 64 is located.
  • the first siphon 9 of the first housing 2 is connected to the after heat exchanger housing 18 so that condensate from the first siphon 9 of the first housing 2 can flow into the after heat exchanger housing 18.
  • the after-heat exchanger 64 is connected on one side with a service water inlet 20 and on the other side with a service water line 21. From below, a condensate drain 5 protrudes into the after-heat exchanger housing 18, so that condensate 14 collects in the lower region.
  • the secondary heat exchanger 64 is partially in and partially outside the condensate 14.
  • the rear heat exchanger housing 18 is followed by an exhaust pipe connection 4.
  • the cooled in the first heat exchanger 6 exhaust gas flows into the post-heat exchanger housing 18 and is cooled by the post-heat exchanger 64 from the service water flowing through the service water inlet 20. In this case, the exhaust gas can be cooled to a minimum of service water inlet temperature.
  • the hot water flows depending on the season with temperatures up to a minimum of 5 ° C.
  • the hot water heated in the after-heat exchanger 64 flows through the service water line 21 to a heat exchanger, not shown, in which it is heated to the set temperature. Since the secondary heat exchanger 64 is partially in the condensate 14, and thermal energy of the condensate 14 can be used for domestic water heating.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmezelle mit einem Wärmetauscher, vorzugsweise für Brennwert-Heizgeräte.
  • Bei Heizgeräten mit Brennwertnutzung werden die Abgase (vorwiegend Kohlendioxid, Wasserdampf, Stickstoff und Sauerstoff) eines brennstoffbeheizten Brenners derart weit abgekühlt, dass der entstehende Wasserdampf auskondensiert. Unterschreitet das Abgas eine Temperatur von ca. 55°C, so wird bei einer typischen Feuchte von ca. 105 g Wasserdampf pro kg trockenes Abgas der Taupunkt des Abgases unterschritten. Je niedriger die Abgastemperatur ist, desto mehr Wasserdampf kondensiert. Dieses Kondensat, das je nach Betriebsbedingungen eine Temperatur von etwa 30 bis 55°C besitzt, wird gemäß dem Stand der Technik über einen Siphon abgeführt ohne weiter energetisch genutzt zu werden.
  • DE 33 07 330 A1 zeigt einen Kondensationsheizkessel, bei dem im unteren Bereich eines Gehäuses Kondensat angesammelt wird und die Abgase des Brenners durch dieses Kondensat geleitet wird. Im Kondensat befindet sich ein spiralförmiger Wärmetauscher zur Nutzung thermischer Energie des Kondensats. Über die gesamte Querschnittsfläche wird Kondensat gesammelt, so dass es im Betrieb zu einer nennenswerten Abkühlung des Kondensats über die Außenwände kommt.
  • EP 1884722 A2 zeigt einen Behälter zur Neutralisation von Kondensat, ion dem sich auch ein Wärmetauscher zur Nutzung thermischer Energie des Kondensats befindet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wärmezelle mit einem Wärmetauscher, vorzugsweise für Brennwert-Heizgeräte, zu schaffen, die eine weitere energetische Nutzung des Kondensats ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird dies gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs dadurch gelöst, dass das Kondensat in dem Gehäuse der Wärmezelle gesammelt wird und der Wärmetauscher teilweise innerhalb dieses angestauten Kondensats verläuft.
  • Hierdurch kann thermische Energie von dem Kondensat, das - je nach Betriebszustand - eine Temperatur bis zu 55°C aufweist auf Heizungs- oder Brauchwasser übertragen werden. Brauchwasser strömt - je nach Jahreszeit - mit einer Temperatur von 5 bis etwa 20°C in ein Heizungsgerät ein, so dass eine Temperaturdifferenz zwischen Kondensat und Brauchwasser von bis zu 50 K zur Verfügung steht. Im Gehäuse sind - vorzugsweise bis zur Höhe des Eintritts in den Kondensatablauf - ein oder mehrere Verdrängungskörper angeordnet. Demzufolge muss im Gehäuse bis zum Eintritt in den Kondensatablauf nur eine reduzierte Kondensatmenge angesammelt werden. Hierdurch wird die für die Verdunstung relevante Oberfläche reduziert und bei einem Abfallen des Kondensatspiegels ist die Sollhöhe wieder schneller erreicht. Für die Erwärmung des Brauchwassers ist lediglich von Relevanz, dass der entsprechende Bereich des Wärmetauschers von Kondensat umgeben ist.
  • Gemäß den Merkmalen des abhängigen Verfahrensanspruchs 2 besteht der Wärmetauscher zumindest teilweise aus einem wendelförmigen Rohr, das vorzugsweise mit senkrechter Mittelachse im Gehäuse angeordnet ist. Eine derartige Bauform eignet sich besonders gut für eine gute Energienutzung, insbesondere dann, wenn der Brenner innerhalb des wendelförmigen Rohres angeordnet ist.
  • Gemäß den Merkmalen des abhängigen Verfahrensanspruchs 3 besteht der Wärmetauscher zumindest teilweise aus einem zylindrischen Mantel, der vorzugsweise mit senkrechter Mittelachse um das Gehäuse angeordnet ist. In diesem Fall wird eine Brennkammerwand zugleich als Wärmetauscherfläche verwendet.
  • Ragt der Kondensatablauf, wie in Anspruch 4 geschützt, über ein Rohr in das Gehäuse, so kann über die Länge des Rohres das aufgestaute Kondensatvolumen definiert werden.
  • Wenn der Wärmetauscher, wie in Anspruch 5 geschützt, über einen Eingang unterhalb des Eintritts in den Kondensatablauf verfügt und dieser Eingang mit einer Brauchwassereingangsleitung verbunden wird, so kann Brauchwasser einfach mittels Kondensat aufgeheizt werden.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    die Basis für eine erfindungsgemäßen Wärmezelle und
    Figur 2
    eine andere Basis einer erfindungsgemäßen Wärmezelle.
    Figur 3
    eine erfindungsgemäße Wärmezelle sowie
    Figur 4
    eine Alternative hierzu, für die keinen Schutz beansprucht wird.
  • Figur 1 zeigt eine Wärmezelle 1 eines nicht detaillierter dargestellten Heizgeräts mit einem zylindrischen Gehäuse 2 mit senkrechter Mittelachse ohne das erfindungswesentliche Merkmal, welches in Figur 3 dargestellt ist. Oben ist zentral ein brennstoffbeheizter Brenner 3 angeordnet. Um diesen herum ist koaxial ein Wärmetauscher 6 angeordnet. Der Wärmetauscher 6 besteht aus zwei übereinander angeordneten, wendelförmigen Wärmetauschern 61, 62 zur Wärmeübertragung der thermischen Energie der Abgase des Brenners 3 auf Brauch- und Heizungswasser der Heizung. Unten im zylindrischen Gehäuse 2 ist zentral ein Kondensatablauf 5 angeordnet, dessen Eintritt 7 über ein Rohr in das Gehäuse 2 ragt, wobei der Eintritt in einem Abstand a oberhalb des tiefsten Punktes des Gehäuses 2 angeordnet ist. Der Kondensatablauf 5 mündet in einen Siphon 9. Das Gehäuse verfügt ferner über eine Öffnung zum Anschluss eines Abgasrohranschlusses 4. Der wendelförmige Wärmetauscher 62 ist im oberen Bereich des Gehäuses 2 um den Brenner 3 angeordnet. Der Eingang 11 des Wärmetauschers 62 ist mit dem Rücklauf der Heizung verbunden; der Ausgang 12 des Wärmetauschers 62 mit dem Vorlauf. Der wendelförmige Wärmetauscher 61 ist unterhalb des Wärmetauschers 62 angeordnet und über den Eingang 8 mit einem Kaltwasserzulauf verbunden. Der Ausgang 10 des Wärmetauschers 61 ist mit einem nicht näher dargestellten Brauchwasserspeicher oder einem Sekundärwärmetauscher zur Brauchwasserbereitung verbunden. Unterhalb des Brenners ist horizontal eine Trennwand 13 angeordnet.
  • Im Betrieb wird an der Oberfläche des Brenners 3 ein Brenngas-Luft-Gemisch verbrannt. Die dabei entstehenden Abgase, vorwiegend Kohlenmonoxid, Wasserdampf und Restluft, durchströmen den oberen Wärmetauscher 62 des Wärmetauschers 6 radial nach außen und werden dabei durch Wärmeabgabe an den Heizungskreislauf der Heizung abgekühlt. Anschließend strömen die Abgase unterhalb der Trennwand 13 von außen nach innen und werden weiter abgekühlt. Hierbei unterschreitet das Abgas den Taupunkt (ca. 55°C), wodurch Kondensat entsteht, das im zylindrischen Gehäuse 2 nach unten fließt. Dort wird das Kondensat im Gehäuse 2 gesammelt, wodurch der Kondensatspiegel steigt, bis sich Kondensat 14 im Gehäuse 2 bis zur Höhe des Eintritts 7 in den Kondensatablauf 5 ansammelt.
  • Strömt kaltes Brauchwasser durch den Eingang 8 in den unteren Bereich des unteren Wärmetauschers 61 ein, so wird das Brauchwasser durch das warme Kondensat 14 vorgewärmt. Im oberen Bereich des unteren Wärmetauschers 61 wird das Brauchwasser durch das bereits im Wärmetauscher 62 abgekühlte Abgas des Brenners 3 weiter erwärmt, wodurch das Abgas weiter abgekühlt wird und weiteres Kondensat entsteht. Überschreitet der Kondensatspiegel die Höhe a, so fließt Kondensat durch den Kondensatablauf 5 und den Siphon 9. Der Siphon 9 verhindert, dass Abgas durch den Kondensatablauf 5 entweichen kann. Das abgekühlte Abgas entweicht schließlich über den Abgasrohranschluss 4.
  • Da das Brauchwasser, welches durch den Ausgang 10 des unteren Wärmetauschers 61 fließt kälter als die übliche Brauchwassertemperatur ist, muss das Brauchwasser in einem nicht näher dargestellten Brauchwasserspeicher oder einem Sekundärwärmetauscher zur Brauchwasserbereitung weiter erhitzt werden.
  • Figur 2 zeigt eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wärmezelle ebenfalls ohne das erfindungswesentliche Merkmal. Das Gehäuse 2 verfügt hierbei zusätzlich über einen Wassermantel, der als Wärmetauscher 63 fungiert. Wie bei Figur 1 strömt durch den Eingang des Wärmetauschers 61 kaltes Brauchwasser ein. Ein Übergang 15 sorgt dafür, dass im Wärmetauscher 61 erwärmtes Brauchwasser in den Wärmetauscher 63 übergeleitet wird. Dort kann das Brauchwasser weitere Wärme des Abgases aufnehmen, ehe das erwärmte Brauchwasser über den Ausgang 10 wieder zu einem Brauchwasserspeicher oder einem Sekundärwärmetauscher zur Brauchwasserbereitung weitergeleitet wird. Da das Brauchwasser hierbei auch Wärme mit dem Abgas nach der erstmaligen radialen Durchströmung des oberen Wärmetauschers 62 austauscht, wird das Brauchwasser weiter erhitzt als bei der erfindungsgemäßen Variante nach Figur 1.
  • Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Variante, bei der im Gehäuse 2 zwei Verdrängungskörper 16, 17 angeordnet sind. Der innere Verdrängungskörper 16 umschließt den Kondensatablauf 5 rotationssymmetrisch und schließt unten mit dem Boden des Gehäuses 2 ab. Oben verfügt der Verdrängungskörper 16 über einen konischen Verlauf, der zugleich als Eintritt 7 in den Kondensatablauf 5 dient. Der äußere Verdrängungskörper 17 füllt einen Teil des Raums zwischen dem Wärmetauscher 61 und der Wand des Gehäuses 2 aus. Kondensat 14 sammelt sich somit nur im verbleibenden Freiraum an. Hierdurch wird die für die Verdunstung von Kondensat 14 relevante Oberfläche reduziert und bei einem Abfallen des Kondensatspiegels ist die Sollhöhe (bis zum Eintritt 7) wieder schneller erreicht. Für die Erwärmung des Brauchwassers ist lediglich von Relevanz, dass der entsprechende Bereich des Wärmetauschers 61 von Kondensat 14 umgeben ist.
  • Die Verdrängungskörper 16, 17 können auch über den Eintritt 7 in den Kondensatablauf 5 nach oben hinausragen. Dann ist beim inneren Verdrängungskörper 16 jedoch darauf zu achten, dass ein Abfluss in den Kondensatablauf 5 zum Beispiel über einen Leitung oder einen Schlitz gewährleistet ist.
  • Figur 4 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Alternative mit zwei Wärmetauschern 6, 64 in zwei Gehäusen 2, 18. Die Abgase des Brenners 3 werden zunächst im koaxial um den Brenner 3 angeordneten Wärmetauscher 6 von Heizungswasser eines nicht detaillierter dargestellten Heizkreislaufs abgekühlt. Das Abgas kann dabei minimal auf die Rücklauftemperatur des Heizungskreislaufs abgekühlt werden. Kondensat 14 fließt über den Kondensatablauf 5 des ersten Gehäuses 2 in einen ersten Siphon 9. Die abgekühlten Abgase strömen über eine Abgasführung 19 in ein Nachwärmetauscher-Gehäuse 18, in dem sich ein Nachwärmetauscher 64 befindet. Der erste Siphon 9 des ersten Gehäuses 2 ist mit dem Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 verbunden, so dass Kondensat aus dem ersten Siphon 9 des ersten Gehäuses 2 in das Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 fließen kann. Der Nachwärmetauscher 64 ist auf der einen Seite mit einem Brauchwasserzulauf 20 und auf der anderen Seite mit einer Brauchwasserleitung 21 verbunden. Von unten ragt ein Kondensatablauf 5 in das Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 hinein, so dass sich Kondensat 14 im unteren Bereich sammelt. Der Nachwärmetauscher 64 befindet sich teilweise im und teilweise außerhalb des Kondensats 14. Dem Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 schließt sich ein Abgasrohranschluss 4 an. Das im ersten Wärmetauscher 6 abgekühlte Abgas strömt in das Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 ein und wird von dem Nachwärmetauscher 64 von dem Brauchwasser, das durch den Brauchwasserzulauf 20 einströmt, abgekühlt. Hierbei kann das Abgas minimal auf Brauchwasserzulauftemperatur abgekühlt werden. Das Brauchwasser strömt je nach Jahreszeit mit Temperaturen bis minimal 5°C zu. Das im Nachwärmetauscher 64 erwärmte Brauchwasser strömt durch die Brauchwasserleitung 21 zu einem nicht weiter dargestellten Wärmetauscher, in dem es auf Solltemperatur erwärmt wird. Da der Nachwärmetauscher 64 sich teilweise im Kondensat 14 befindet, kann auch thermische Energie des Kondensats 14 zur Brauchwassererwärmung genutzt werden. Das Kondensat 14, das über den Eintritt 7 in den Kondensatablauf 5 des Nachwärmetauscher-Gehäuses 18 strömt, wird über einen zweiten Siphon 9 abgeführt. Durch das im Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 befindliche Kondensat 14 ist die Atmosphäre im Nachwärmetauscher-Gehäuse 18 stets gesättigt, so dass es rasch zur weiteren Kondensation kommt.
    • Bezugszeichenliste
    • Wärmezelle (1)
    • Gehäuse (2)
    • Brenner (3)
    • Abgasrohranschluss (4)
    • Kondensatablauf (5)
    • Wärmetauscher (6)
    • Eintritt (7)
    • Eingang (8)
    • Siphon (9)
    • Ausgang (10)
    • Eingang (11)
    • Ausgang (12)
    • Trennwand (13)
    • Kondensat 14
    • Verdrängungskörper (16)
    • Verdrängungskörper (17)
    • Nachwärmetauscher-Gehäuse 18
    • Abgasführung 19
    • Brauchwasserzulauf 20
    • Brauchwasserleitung 21
    • Wärmetauscher (61)
    • Wärmetauscher (62)
    • Wärmetauscher (63)
    • Nachwärmetauscher (64)

Claims (5)

  1. Wärmezelle (1), vorzugsweise für Heizgeräte, mit einem brennstoffbeheizten Brenner (3), mindestens einem Wärmetauscher (6, 61, 62, 63, 64) zur Wärmeübertragung der thermischen Energie der Abgase des Brenners (3) auf mindestens ein liquides Medium, einen Abgasrohranschluss (4) und mindestens einen Kondensatablauf (5) mit einem Eintritt (7), wobei der oder die Wärmetauscher (6, 61, 62, 63, 64) im Falle eines Wärmetauschers (6, 61, 62, 63) in einem Gehäuse (2) und im Falle mehrerer Wärmetauscher (6, 61, 62, 63, 64) in mindestens einem Gehäuse (2, 18) angeordnet sind, wobei der Eintritt (7) in mindestens einen Kondensatablauf (5) in einem Abstand (a) oberhalb des tiefsten Punktes mindestens eines Gehäuses (2, 18) angeordnet ist und ein Teil des Wärmetauschers (6, 61, 63, 64) in oder um das Gehäuse (2, 18) unterhalb des Eintritts (7) in den Kondensatablauf (5) angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2, 18) ein oder mehrere Verdrängungskörper (16, 17), welche vorzugsweise bis zur Höhe des Eintritts (7) in den Kondensatablauf (5) reichen, angeordnet sind um die Oberfläche für die Verdunstung von Kondensat zu reduzieren.
  2. Wärmezelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (6, 61, 62, 64) zumindest teilweise aus einem wendelförmigen Rohr besteht, das vorzugsweise mit senkrechter Mittelachse im Gehäuse (2) angeordnet ist.
  3. Wärmezelle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (6, 63) zumindest teilweise aus einem zylindrischen Mantel besteht, der vorzugsweise mit senkrechter Mittelachse um das Gehäuse (2) angeordnet ist.
  4. Wärmezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatablauf (5) über ein Rohr in das Gehäuse (2, 18) ragt.
  5. Wärmezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (6, 61, 63, 64) über einen Eingang (8) unterhalb des Eintritts (7) in den Kondensatablauf (5) verfügt und dieser Eingang vorzugsweise mit einer Brauchwassereingangsleitung verbunden wird.
EP10000454.8A 2009-01-28 2010-01-19 Brennwert-Wärmetauscher für Brauchwassererwärmung Active EP2213958B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA140/2009A AT507818B1 (de) 2009-01-28 2009-01-28 Brennwert-wärmetauscher für brauchwassererwärmung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP2213958A2 EP2213958A2 (de) 2010-08-04
EP2213958A3 EP2213958A3 (de) 2016-05-18
EP2213958B1 true EP2213958B1 (de) 2017-11-01

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ID=42062486

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